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Formstück für die dichtende Steckverbindung
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von Leitungen Die Erfindung betrifft ein Formstück nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bei einem bekannten Formstück dieser Art ist eine im Querschnitt L-förmige
Lippendichtung ortsfest in einer Vertiefung der jeweiligen Sicke mit Hilfe eines
Verschlußbandes festgelegt. Beim Aufstecken des Rohres auf das Formstück legt sich
der radial auswärts weisende Schenkel der Lippendichtung zur Mittelebene des Formstückes
um. Um eine zuverlässige Dichtwirkung zu erzielen, darf das elastische Material,
aus welchem die Lippendichtung besteht, nicht zu weich sein.
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Dies hat umgekehrt dann den Nachteil, daß beim Zusammenstecken von
Formstück und Rohr ein erheblicher Kraftaufwand zur Überwindung der Reibungskräfte
erforderlich ist, insbesondere wenn ungünstige Toleranzen zusammentreffen. Ferner
kann durch Verkeilung bei Montage und Demontage leicht eine Beschädigung der Lippendichtung
auftreten. Die Lippendichtung kann auch bei Transport leicht beschädigt werden.
Die Dichtwirkung ist nur solange gut, wie die innere Vorspannung im Dichtgummi ausreicht,
die Dichtlippe gegen den Anlagendruck hinreichend fest gegen die Rohrinnenfläche
zu pressen. Von der fertigungstechnischen Seite her gesehen, hat die bekannte Lösung
den Nachteil, daß zusätzliche Arbeitsgänge für die Festlegung der Lippendichtung
durch Aufbringen und Verschweißen des Verschlußbandes in einer Spezialmaschine und
Bronzieren der Schweißpunkte am Verschlußband erforderlich ist. In Abwandlung der
zuvor genannten Lösung ist auch bereits vorgeschlagen worden, die L-förmige Lippendichtung
durch
eine U-förmige Lippendichtung zu ersetzen, wobei statt einem zwei auswärts weisende
Schenkel abdichtend an der Innenfläche des aufgesteckten Rohres anliegen sollen.
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Hierdurch kann zwar die Dichtwirkung bei Verwendung des gleichen Dichtmaterials
etwas verbessert werden, die übrigen Nachteile sind jedoch nicht beseitigt.
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Ferner ist es bekannt, an einem Formstück für die dichtende Steckverbindung
von Rohren im Bereich seiner Enden je zwei im axialen Abstand liegende Sicken vorzusehen,
wobei vor dem Einstecken des Formstückes in das Rohr der O-Ring in der äußeren Sicke
liegt und während des Einschiebens des Formstückes in das Rohr durch Abrollen auf
der Innenfläche der Rohrwandung in die weiter innen liegende Sicke gerollt wird.
Diese Lösung hat den Nachteil, daß das Formstück immer nur mit vorgegebener Einstecktiefe
in das Rohr eingesteckt werden kann, ja noch nicht einmal axiale Korrekturen nach
dem Einstecken möglich sind. Dies Sührt in der Praxis zu großen /bei aer #erwenaung
Schwierigkeiten solcher Formstücke.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Formstück der eingangs
genannten Art zu schaffen, welches sämtliche Vorteile der bekannten Steckverbindungen
in sich vereinigt, ohne daß deren jeweiligen Nachteile auftreten, d.h. insbesondere
ein solches Formstück zu schaffen, bei welchem ein schnelles und leichtes Montieren
möglich, eine dauerhafte Dichtwirkung erzielt sowie eine variable Einstecktiefe
und sowohl eine tangentiale als auch eine axiale Korrektur der Steckverbindung möglich
ist. Ferner soll das Anordnen des Dichtelementes mit geringem Aufwand möglich sein
und eine Beschädigung des Dichtelementes sowohl während des Transportes
als
auch während der Montage oder Demontage der Steckverbindung weitgehend ausgeschlossen
sein.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit der Maßnahme des kennzeichnenden
Teils des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich
aus dem funktionsmäßigen Zusammenwirken der jeweils einzigen aber relativ breiten
Sicke und dem in dieser Sicke angeordneten O-Ring, welcher beim Einstecken des Formstückes
in das Rohr auf der Innenfläche der Rohrwandung abrollen kann. Da der O-Ring ohne
beispielsweise ein Verschlußband in die Sicke des Formstückes bauseitig eingelegt
werden kann, ist es möglich, dieses Auflegen erst an Ort und Stelle vorzunehmen,
so daß Transportschäden der Dichtungselemente vermieden sind. Je nach der gewünschten
Einstecktiefe kann der Dichtring vor dem Einstecken des Formstückes in das Rohr
in eine beliebige axiale Ausgangslage gebracht und mit dem Einstecken des Formstückes
in das Rohr in eine beliebige dichtende Ruhestellung gelangen, in welcher ein fester
Preßsitz des Dichtringes gegen die Innenfläche der Rohrwandung vorhanden ist. Sowohl
tangentiale als auch axiale Korrekturen sind jederzeit möglich, wobei insbesondere
auch temperaturschwankungsbedingte Längenveränderungen von Rohrleitungssystemen
selbsttätig ausgeglichen werden. Die für das Einstecken erforderlichen Kräfte sind
gering da der Dichtungsring ausschließlich in der Sicke abrollt. Ein Beschädigen
des Dichtungsringes bei Montage oder Demontage ist ausgeschlossen. Die Dichtwirkung
ist dauerhaft, da sie aufgrund des Preßsitzes des Formstilckes in dem Rohr und nicht
lediglich aufgrund einer eventuell nachlassenden Eigenelastizität einer Dichtungslippe
erzielt wird.
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Mit der Maßnahme des Anspruchs 2 ist sichergestellt, daß die Dichtwirkung
bei jeder vorgewählten Einstecktiefe gleich ist.
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Mit der Maßnahme des Anspruchs 3 kann erreicht werden, daß mit der
Einstecktiefe auch die Anpressung des Dichtringes an die Innenfläche der Rohrwandung
erhöht wird, d.h. der Anpreßdruck mit dem Einstecken des Formstückes in das Rohr
zunimmt.Nach der Maßnahme des Anspruchs 4 ist der Sickengrund im Querschnitt gesehen
durch eine Folge von Vertiefungen und Erhebungen gebildet. Auch hier wird der Dichtungsring
von einer definierten Ausgangsstellung beim Einstecken des Formstückes in das Rohr
durch Abrollen des Dichtungsringes auf der Innenfläche der Rohrwandung in eine definierte
dichtende Ruhestellung gerollt. Hier ist zwar lediglich eine gestufte, aber je nach
Breite der Wellung beliebige axiale Korrektur möglich. Diese Ausgestaltung hat den
zusätzlichen Vorteil, daß axiale Kraftkomponenten des Rohranlagendruckes die radiale
Anpressung des Dichtungsringes an die Innenfläche der Rohrwandung noch erhöhen,
so daß auch bei in solcher Weise stark beanspruchten Lüftungs- und Klimaanlagen
immer eine zuverlässige Dichtwirkung erzielt wird.
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In der Praxis haben sich O-Ringdichtungen aus Moosgummi (Neoprenschaum)
für die Verwirklichung der Erfindung bewährt.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle dargestellten und/oder beschriebenen
Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination auch unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder der Rückbeziehung der Ansprüche den
Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Es zeigen: Fig. 1 schematisch einen (teilweise weggebrochenen) Längsschnitt
durch ein nach der Erfindung ausgestaltetes Formstück, und Fig. 2 eine:..Längsschnittdarstellung
entsprechend Fig. 1, jedoch bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
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Das erfindungsgemäße Formstück 1 hat eine im wesentlichen zylindrische
Außenwandung und ist mit einer mittleren, radial auswärts weisenden Anschlagsicke1v7ersehen.
Im Bereich der beiden Enden ist jeweils eine einzige relativ breite Sicke 3 mit
im Querschnitt im wesentlichen ebenem Sickengrund 6 vorgesehen. Die axiale Breite
der Sicke 3 ist in Anpassung an die maximal gewünschte Einstecktiefe des Formstückes
1 in jeweilige Rohre 2 bemessen. In die Sicke 3 ist jeweils ein als O-Ring ausgebildetes
Dichtelement 4 aus elastischem Material, z.B. Gummi, Kunststoff oder dergl.
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eingelegt. Rechts von der Querschnittsmittelebene M der Fig.
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1 ist die relative axiale Lage des Formstückes 1 zu dem aufzusteckenden
Rohr 2 unmittelbar vor dem Aufsteckvorgang dargestellt. Dabei befindet sich der
O-Ring 4 in seiner axial äußersten Lage. Beim axialen Aufstecken des Rohres 2 in
Richtung auf die Mittelquerschnittsebene M rollt der O-Ring 4 einerseits auf dem
ebenen Sickengrund 6,andererseits auf der Innenfläche der Wandung des Rohres 2 ab,
bis das Rohr in die links von der Mittelquerschnittsebene M dargestellte Position
gelangt, d.h. mit seinem Vorderende an die Anschlagsicke 7 stößt. In dieser relativen
axialen Lage des Rohres 2 zu dem Formstück 1 liegt der O-Ring 4
in
seiner axial innersten Stellung am axial inneren Rand der Sicke 3. Die Fig. 1 veranschaulicht
demnach die maximal mögliche Einstecktiefe und den maximal möglichen Abrollweg des
O-Ringes 4 auf dem Sickengrund 6. Ersichtlich kann der O-Ring 4 aber vor dem Einstecken
des Rohres 2 in eine im Vergleich zu der Darstellung in Fig. 1 (rechts) axial innere
Ausgangslage gebracht werden, und auch in eine axial weniger weit innen liegende
abdichtende Ruhelage wie in Fig. 1 (links) dargestellt gebracht werden, so daß auf
diese Weise Beginn und Länge der Einstecktiefe, d.h. des Abrollweges des O-Ringes
beliebig vorgewählt werden können. Innerhalb des maximal möglichen Abrollweges des
O-Ringes 4 auf dem Sickengrund 6, der lediglich durch die axiale Breite der Sicke
3 begrenzt ist, sind auch nach dem Einstecken außer den tangentialen Korrekturen
auch axiale Korrekturen und insbesondere auch ein temperaturbedingter Längenausgleich
möglich. Die Tiefe der Sicke 3 ist so bemessen, daß einerseits ein leichtes Aufstecken
des Rohres 2 auf das Formstück 1 möglich, andererseits eine wirksame Abdichtung
durch Einpressung des O-Ringes 4 zwischen Innenfläche der Wandung des Rohres 2 und
Sickengrund 6 erfolgt.
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Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Alternative ist der Sickengrund
6 gewellt, d.h. er hat mehrere axial nebeneinander liegende rundum, d.h. kreisförmig
verlaufende Vertiefungen und Erhebungen. Der O-Ring kann dabei vor dem Einstecken
in eine beliebige Ausgangsvertiefung eingelegt und beim Einsteckvorgang in eine
beliebige Ruhelagevertiefung gerollt werden. In Fig. 2 ist wie in Fig. 1 lediglich
die maximale Einstecktiefe veranschaulicht. Die Erhebungen haben einen geringeren
Außendurchmesser als der Nenndurchmesser des Einsteckteiles des Formstückes 1, so
daß auch hier
das Einstecken mit geringem Kraftaufwand erfolgen
kann.
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Die axiale Einstellung und Korrektur erfolgt im Vergleich zu der Ausführungsform
von Fig. 1 diskontinuierlich von Vertiefung zu Vertiefung, wobei der besondere Vorteil
erreicht wird, daß bei axialen, z.B. temperaturbedingten Kraftkomponenten die radiale
Anpressung des Dichtungsringes an die Innenfläche der Rohrwandung zunimmt und somit
eine zuverlässige Dichtwirkung auch bei solchen Beanspruchungen sichergestellt ist
Während nach den Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 der Sickengrund 6 im wesentlichen
zylindrisch, gegebenenfalls mit Wellung versehen, verläuft, kann der Sickengrund
6 auch kegelförmig ausgebildet sein, so daß der Zwischenraum zwischen Sickengrund
6 und InnenflEche 5 der Wandung des Rohres 2 zur Querschnittsjriittelebene M abnimmt
und somit mit der Einstecktiefe der Anpreßdruck des Dichtungsringes 4 an die Innenfläche
5 der Wandung des Rohres 2 zunimmt.
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Bezugszeichenliste: